Curcumin exerts its antioxidant and neuroprotective effects against aluminum-induced oxidative stress and neurotoxicity in male albino rats

Aluminum is a neurotoxicant and one of the most harmful metals in the environment; it is producing tissue inflammation and oxidative stress. Curcumin is an effective antioxidant and neuroprotective compound with medicinal potential. Curcumin's effect on AL toxicity was investigated in this study. Two groups of 70 mature adult albino rats were used, each of which was subdivided into five groups: Control, Vehicle, Curcumin, Aluminum, and Curcumin + Aluminum group. For two periods of 20 and 40 days, animal models were administered orally AlCl3 (20 mg kg-1 bw) and/or Curcumin (100 mg kg-1 bw). In the cerebral cortex, aluminum caused a significant rise (p < 0.05) in lipid peroxidation and DNA fragmentation, as well as a significant decrease (p < 0.05) in antioxidant enzymes such as catalase, superoxide dismutase, and glutathione peroxidase. In the brain hippocampus, aluminum caused a major reduction (p < 0.05) in neurotransmitters (dopamine and serotonin), while Acetylcholine esterase activity increased sharply (p < 0.05). Aluminum also triggered histological analyses in the hippocampus of the brain. Curcumin co-administration considerably reduced the increase in lipid peroxidation and DNA fragmentation, but also enhanced the depletion of antioxidant enzymes. Curcumin also reversed the decline in neurotransmitters, the increase in Acetylcholine esterase, and the distortion in the brain hippocampus.(AU)

Chronic lead intoxication in a jaguar (Panthera onca) shot with round lead pellets: case report / Intoxicação crônica por chumbo em uma onça pintada (Panthera onca) alvejada com projéteis de chumbo: relato de caso

Lead is a heavy metal and an important cause of acute or chronic toxicosis in humans, domestic, and wild animals. This report aims to describe a case of chronic lead poisoning in a jaguar (Panthera onca) kept under human care that was rescued from the wild environment. The animal was rescued in poor condition in 2004 and kept under human care at the Belo Horizonte Zoological Garden (Minas Gerais, Brazil) until 2020, when it presented with anorexia, vomiting and ataxia. Over the past years the animal had episodes of anemia and increased serum urea and creatinine. Radiography demonstrated 21 radiopaque projectiles on the right side of the face. At necropsy there were multiple projectiles surrounded by fibrous tissue in the subcutaneous of the right side of the face, fibrinous peritonitis, multiple gastric ulcers, and melena. The lead dosage was performed using the atomic absorption spectrometry technique using renal tissue collected at necropsy, with a result of 908 ppb (µg/kg). The findings of projectiles associated with the dosage of lead above the reference limits allow the diagnosis of chronic intoxication in this case.

Chumbo é um metal pesado e uma causa importante de toxicose crônica no homem e em animais domésticos e selvagens. Este relato teve como objetivo descrever um caso de intoxicação crônica por chumbo em uma onça-pintada (Panthera onca), mantida sob cuidados humanos, que foi resgatada de seu ambiente natural em 2004, em pobre condição corporal. O animal foi encaminhado ao zoológico de Belo Horizonte (MG, Brasil), onde permaneceu até 2020, quando desenvolveu anorexia, vômitos e ataxia. Durante os últimos anos, o animal teve episódios de anemia e aumento da concentração sérica de ureia e creatinina. O exame radiográfico demonstrou 21 projéteis radiodensos na face direita. À necropsia, foram observados vários projéteis envoltos por tecido conjuntivo no subcutâneo da face esquerda, peritonite fibrinosa, múltiplas úlceras gástricas e melena. A concentração de chumbo foi determinada por espectrometria de absorção atômica em amostras de tecido renal, indicando 908 ppb (µg/kg). O achado de projéteis de chumbo associado à elevada concentração de chumbo é compatível com intoxicação crônica por chumbo neste caso.

Chemical elements in sediments and in bivalve mollusks from estuarine regions in the south of Bahia State, northeast Brazil / Elementos químicos em sedimentos e em moluscos bivalves de regiões estuarinas do sul do Estado da Bahia, Nordeste do Brasil

Estuaries receive daily inputs of chemical elements which can impact the quality of water and sediment, as well as the health of biota. In addition to the sediment, bivalve mollusks have been used in the chemical monitoring of these systems. This study investigated the presence and contents of As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in superficial sediment and in bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae and Mytella guyanensis) from estuaries in the south / extreme south of Bahia State, northeast Brazil. The samples were evaluated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES, Varian 710). Except for Cd, all other elements were found in the samples, being that Co was exclusive in the sediment. The estuaries equivalent to sampling stations #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus and #4 - Belmonte showed levels of metals compatibles with those established by the Brazilian legislation, however, the #5 - Santa Cruz Cabrália, in addition to the presence of As, presented a high level of Pb and Cu in C. gasar, which was attributed to the impacts of nautical activities in that locality.

Estuários recebem entradas diárias de elementos químicos, que podem impactar a qualidade de água e do sedimento, assim como a saúde da biota. Além do sedimento, moluscos bivalves têm sido utilizados no monitoramento químico desses sistemas. Neste estudo investigou-se a presença e os teores de As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn no sedimento superficial e em bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae e Mytella guyanensis) de estuários do sul / extremo sul do estado da Bahia, Nordeste do Brasil. As amostras foram avaliadas por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES, Varian 710). Exceto Cd, todos os demais elementos foram encontrados nas amostras, sendo que Co foi exclusivo no sedimento. Os estuários equivalentes às estações amostrais #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus e #4 - Belmonte mostraram níveis de metais compatíveis com os estabelecidos pela legislação brasileira, porém, a #5 - Santa Cruz Cabrália, além da presença de As, apresentou alto nível de Pb e de Cu em C. gasar, o que foi atribuído aos impactos por atividades náuticas nesse local.

Chemical elements in sediments and in bivalve mollusks from estuarine regions in the south of Bahia State, northeast Brazil

Abstract Estuaries receive daily inputs of chemical elements which can impact the quality of water and sediment, as well as the health of biota. In addition to the sediment, bivalve mollusks have been used in the chemical monitoring of these systems. This study investigated the presence and contents of As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in superficial sediment and in bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae and Mytella guyanensis) from estuaries in the south / extreme south of Bahia State, northeast Brazil. The samples were evaluated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES, Varian 710). Except for Cd, all other elements were found in the samples, being that Co was exclusive in the sediment. The estuaries equivalent to sampling stations /1 - Valença, /2 - Taperoá, /3 - Ilhéus and /4 - Belmonte showed levels of metals compatibles with those established by the Brazilian legislation, however, the /5 - Santa Cruz Cabrália, in addition to the presence of As, presented a high level of Pb and Cu in C. gasar, which was attributed to the impacts of nautical activities in that locality.

Resumo Estuários recebem entradas diárias de elementos químicos, que podem impactar a qualidade de água e do sedimento, assim como a saúde da biota. Além do sedimento, moluscos bivalves têm sido utilizados no monitoramento químico desses sistemas. Neste estudo investigou-se a presença e os teores de As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn no sedimento superficial e em bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae e Mytella guyanensis) de estuários do sul / extremo sul do estado da Bahia, Nordeste do Brasil. As amostras foram avaliadas por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES, Varian 710). Exceto Cd, todos os demais elementos foram encontrados nas amostras, sendo que Co foi exclusivo no sedimento. Os estuários equivalentes às estações amostrais /1 - Valença, /2 - Taperoá, /3 - Ilhéus e /4 - Belmonte mostraram níveis de metais compatíveis com os estabelecidos pela legislação brasileira, porém, a /5 - Santa Cruz Cabrália, além da presença de As, apresentou alto nível de Pb e de Cu em C. gasar, o que foi atribuído aos impactos por atividades náuticas nesse local.

Phytoremediation as a way to clean technogenically polluted areas of Kazakhstan / Fitorremediação como forma de limpar áreas tecnologicamente poluídas do Cazaquistão

One of the most serious problems worldwide is heavy metal (HM) pollution. HMs can have a toxic effect on human health and thus cause serious diseases. To date, several methods have been used to clean environments contaminated by HMs, but most of them are expensive, and it is difficult to achieve the desired result. Phytoremediation is currently an effective and affordable processing solution used to clean and remove HMs from the environment. This review article discusses in detail the technology of phytoremediation and mechanisms of HM absorption. In addition, methods are described using genetic engineering of various plants to enhance the resistance and accumulation of HMs. Thus, phytoremediation technology can become an additional aid to traditional methods of purification.

Um dos problemas mais graves em todo o mundo é a poluição por metais pesados (HMs). Os HMs podem ter um efeito tóxico na saúde humana e, assim, causar doenças graves. Até o momento, vários métodos têm sido utilizados para limpar ambientes contaminados por HMs, mas a maioria deles é cara, sendo difícil alcançar o resultado desejado. A fitorremediação é, atualmente, uma solução de processamento eficaz e acessível usada para limpar e remover HMs do ambiente. Este artigo de revisão discute em detalhes a tecnologia de fitorremediação e os mecanismos de absorção de HMs. Além disso, são descritos métodos que utilizam a engenharia genética de várias plantas para aumentar a resistência e o acúmulo de HMs. Assim, a tecnologia de fitorremediação pode se tornar uma ajuda adicional aos métodos tradicionais de purificação.

Chemical elements in sediments and in bivalve mollusks from estuarine regions in the south of Bahia State, northeast Brazil / Elementos químicos em sedimentos e em moluscos bivalves de regiões estuarinas do sul do Estado da Bahia, Nordeste do Brasil

Abstract Estuaries receive daily inputs of chemical elements which can impact the quality of water and sediment, as well as the health of biota. In addition to the sediment, bivalve mollusks have been used in the chemical monitoring of these systems. This study investigated the presence and contents of As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in superficial sediment and in bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae and Mytella guyanensis) from estuaries in the south / extreme south of Bahia State, northeast Brazil. The samples were evaluated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES, Varian 710). Except for Cd, all other elements were found in the samples, being that Co was exclusive in the sediment. The estuaries equivalent to sampling stations #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus and #4 - Belmonte showed levels of metals compatibles with those established by the Brazilian legislation, however, the #5 - Santa Cruz Cabrália, in addition to the presence of As, presented a high level of Pb and Cu in C. gasar, which was attributed to the impacts of nautical activities in that locality.

Resumo Estuários recebem entradas diárias de elementos químicos, que podem impactar a qualidade de água e do sedimento, assim como a saúde da biota. Além do sedimento, moluscos bivalves têm sido utilizados no monitoramento químico desses sistemas. Neste estudo investigou-se a presença e os teores de As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn no sedimento superficial e em bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae e Mytella guyanensis) de estuários do sul / extremo sul do estado da Bahia, Nordeste do Brasil. As amostras foram avaliadas por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES, Varian 710). Exceto Cd, todos os demais elementos foram encontrados nas amostras, sendo que Co foi exclusivo no sedimento. Os estuários equivalentes às estações amostrais #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus e #4 - Belmonte mostraram níveis de metais compatíveis com os estabelecidos pela legislação brasileira, porém, a #5 - Santa Cruz Cabrália, além da presença de As, apresentou alto nível de Pb e de Cu em C. gasar, o que foi atribuído aos impactos por atividades náuticas nesse local.

Chemical elements in sediments and in bivalve mollusks from estuarine regions in the south of Bahia State, northeast Brazil / Elementos químicos em sedimentos e em moluscos bivalves de regiões estuarinas do sul do Estado da Bahia, Nordeste do Brasil

Estuaries receive daily inputs of chemical elements which can impact the quality of water and sediment, as well as the health of biota. In addition to the sediment, bivalve mollusks have been used in the chemical monitoring of these systems. This study investigated the presence and contents of As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in superficial sediment and in bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae and Mytella guyanensis) from estuaries in the south / extreme south of Bahia State, northeast Brazil. The samples were evaluated with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES, Varian 710). Except for Cd, all other elements were found in the samples, being that Co was exclusive in the sediment. The estuaries equivalent to sampling stations #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus and #4 - Belmonte showed levels of metals compatibles with those established by the Brazilian legislation, however, the #5 - Santa Cruz Cabrália, in addition to the presence of As, presented a high level of Pb and Cu in C. gasar, which was attributed to the impacts of nautical activities in that locality.(AU)

Estuários recebem entradas diárias de elementos químicos, que podem impactar a qualidade de água e do sedimento, assim como a saúde da biota. Além do sedimento, moluscos bivalves têm sido utilizados no monitoramento químico desses sistemas. Neste estudo investigou-se a presença e os teores de As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn no sedimento superficial e em bivalves (Crassostrea gasar, C. rhizophorae e Mytella guyanensis) de estuários do sul / extremo sul do estado da Bahia, Nordeste do Brasil. As amostras foram avaliadas por espectrometria de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES, Varian 710). Exceto Cd, todos os demais elementos foram encontrados nas amostras, sendo que Co foi exclusivo no sedimento. Os estuários equivalentes às estações amostrais #1 - Valença, #2 - Taperoá, #3 - Ilhéus e #4 - Belmonte mostraram níveis de metais compatíveis com os estabelecidos pela legislação brasileira, porém, a #5 - Santa Cruz Cabrália, além da presença de As, apresentou alto nível de Pb e de Cu em C. gasar, o que foi atribuído aos impactos por atividades náuticas nesse local.(AU)

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Monitoring pond water quality to improve the production of Labeo rohita (Hamilton, 1822) in Bannu Fish Hatchery of Bannu district, Khyber Pakhtunkhwa province; An Implications for artificial fish culture

Abstract The water quality parameters of a fish pond are essential to be managing properly under control for successful operations of fish culture. Improper management of pond water quality during the juvenile stages can create stressful conditions to produce various harmful diseases, which may decrease the fish quality and results in low profits. The present study was aimed to monitored important water quality parameters of nursery ponds of Labeo rohita culturing in Bannu fish hatchery. The study duration was 75 days extends from 10th June to 24th August 2019 for the successful culture of this specie which can play a significant role in breeding season. Furthermore, the concentration of some heavy metals like copper (Cu), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), cadmium (Cd), and zinc (Zn) in pond water and fry stages of this species was also determined. The data obtained from all water quality parameters were analyzed expressed as range, mean and standard deviation using MS Excel 2013. The obtained results of 75 days study revealed that the water pH & temperature, electric conductivity, total dissolved solids (TDS), and total dissolved oxygen (DO) of pond water samples were found within a tolerable limit except salinity and dissolved ammonia concentration were not permissible for fish growth. The average concentration of heavy metals in pond water exhibited descending order Fe>Ni>Mn>Zn>Cd>Ni, which was found in acceptable ranges. Whereas, the average values of heavy metals in fry stages were in the order of Zn>Fe>Ni>Cu>Cd>Mn, and found within the recommended values of WHO/FAO. Thus, it was concluded from this study that good water quality is a precondition, maintaining balanced levels of water quality parameters is fundamental for both the health and growth of fish culture which is quite necessary for assuring increased fish productivity. It is recommended to monitor and assess water quality parameters on a routine basis for promoting healthy fish culture.

Resumo Os parâmetros de qualidade da água de um viveiro de peixes são essenciais para um manejo adequado e sob controle para operações bem-sucedidas de piscicultura. O manejo inadequado da qualidade da água do tanque durante os estágios juvenis pode criar condições estressantes para a produção de várias doenças nocivas, o que pode diminuir a qualidade do peixe e resultar em baixos lucros. O presente estudo teve como objetivo monitorar importantes parâmetros de qualidade da água de viveiros de cultivo de Labeo rohita em incubadora de peixes Bannu. A duração do estudo foi de 75 dias, estendendo-se de 10 de junho a 24 de agosto de 2019 para o sucesso do cultivo dessa espécie que pode desempenhar papel significativo na época de reprodução. Além disso, a concentração de alguns metais pesados como cobre (Cu), níquel (Ni), manganês (Mn), ferro (Fe), cádmio (Cd) e zinco (Zn) na água do tanque e estágios de fritura dessa espécie também foram determinados. Os dados obtidos de todos os parâmetros de qualidade da água foram analisados expressos como faixa, média e desvio padrão usando o MS Excel 2013. Os resultados obtidos de 75 dias de estudo revelaram que o pH e temperatura da água, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos (TDS) e total de oxigênio dissolvido (OD) das amostras de água do lago foram encontrados dentro de um limite tolerável, exceto salinidade e concentração de amônia dissolvida não eram permitidas para o crescimento dos peixes. A concentração média de metais pesados na água da lagoa apresentou ordem decrescente Fe > Ni > Mn > Zn > Cd > Ni, que foi encontrada em faixas aceitáveis. Já os valores médios dos metais pesados nos estágios de fritura foram da ordem de Zn > Fe > Ni > Cu > Cd > Mn, e encontrados dentro dos valores recomendados pela OMS/FAO. Assim, concluiu-se deste estudo que a boa qualidade da água é uma condição prévia, manter níveis equilibrados dos parâmetros de qualidade da água é fundamental para a saúde e crescimento da piscicultura, o que é bastante necessário para garantir o aumento da produtividade piscícola. Recomendam-se monitorar e avaliar os parâmetros de qualidade da água em uma base rotineira para promover a piscicultura saudável.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados ​​em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis ​​e nível de metais pesados ​​de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Monitoring pond water quality to improve the production of Labeo rohita (Hamilton, 1822) in Bannu Fish Hatchery of Bannu district, Khyber Pakhtunkhwa province; An Implications for artificial fish culture / Monitoramento da qualidade da água da lagoa para melhorar a produção de Labeo rohita (Hamilton, 1822) na incubadora de peixes Bannu do distrito de Bannu, província de Khyber Pakhtunkhwa; Implicações para a cultura de peixes artificiais

The water quality parameters of a fish pond are essential to be managing properly under control for successful operations of fish culture. Improper management of pond water quality during the juvenile stages can create stressful conditions to produce various harmful diseases, which may decrease the fish quality and results in low profits. The present study was aimed to monitored important water quality parameters of nursery ponds of Labeo rohita culturing in Bannu fish hatchery. The study duration was 75 days extends from 10th June to 24th August 2019 for the successful culture of this specie which can play a significant role in breeding season. Furthermore, the concentration of some heavy metals like copper (Cu), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), cadmium (Cd), and zinc (Zn) in pond water and fry stages of this species was also determined. The data obtained from all water quality parameters were analyzed expressed as range, mean and standard deviation using MS Excel 2013. The obtained results of 75 days study revealed that the water pH & temperature, electric conductivity, total dissolved solids (TDS), and total dissolved oxygen (DO) of pond water samples were found within a tolerable limit except salinity and dissolved ammonia concentration were not permissible for fish growth. The average concentration of heavy metals in pond water exhibited descending order Fe>Ni>Mn>Zn>Cd>Ni, which was found in acceptable ranges. Whereas, the average values of heavy metals in fry stages were in the order of Zn>Fe>Ni>Cu>Cd>Mn, and found within the recommended values of WHO/FAO. Thus, it was concluded from this study that good water quality is a precondition, maintaining balanced levels of water quality parameters is fundamental for both the health and growth of fish culture which is quite necessary for assuring increased fish productivity. It is recommended to monitor and assess water quality parameters on a routine basis for promoting healthy fish culture.

Os parâmetros de qualidade da água de um viveiro de peixes são essenciais para um manejo adequado e sob controle para operações bem-sucedidas de piscicultura. O manejo inadequado da qualidade da água do tanque durante os estágios juvenis pode criar condições estressantes para a produção de várias doenças nocivas, o que pode diminuir a qualidade do peixe e resultar em baixos lucros. O presente estudo teve como objetivo monitorar importantes parâmetros de qualidade da água de viveiros de cultivo de Labeo rohita em incubadora de peixes Bannu. A duração do estudo foi de 75 dias, estendendo-se de 10 de junho a 24 de agosto de 2019 para o sucesso do cultivo dessa espécie que pode desempenhar papel significativo na época de reprodução. Além disso, a concentração de alguns metais pesados como cobre (Cu), níquel (Ni), manganês (Mn), ferro (Fe), cádmio (Cd) e zinco (Zn) na água do tanque e estágios de fritura dessa espécie também foram determinados. Os dados obtidos de todos os parâmetros de qualidade da água foram analisados expressos como faixa, média e desvio padrão usando o MS Excel 2013. Os resultados obtidos de 75 dias de estudo revelaram que o pH e temperatura da água, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos (TDS) e total de oxigênio dissolvido (OD) das amostras de água do lago foram encontrados dentro de um limite tolerável, exceto salinidade e concentração de amônia dissolvida não eram permitidas para o crescimento dos peixes. A concentração média de metais pesados ​​na água da lagoa apresentou ordem decrescente Fe > Ni > Mn > Zn > Cd > Ni, que foi encontrada em faixas aceitáveis. Já os valores médios dos metais pesados ​​nos estágios de fritura foram da ordem de Zn > Fe > Ni > Cu > Cd > Mn, e encontrados dentro dos valores recomendados pela OMS/FAO. Assim, concluiu-se deste estudo que a boa qualidade da água é uma condição prévia, manter níveis equilibrados dos parâmetros de qualidade da água é fundamental para a saúde e crescimento da piscicultura, o que é bastante necessário para garantir o aumento da produtividade piscícola. Recomendam-se monitorar e avaliar os parâmetros de qualidade da água em uma base rotineira para promover a piscicultura saudável.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.(AU)

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.(AU)

Heavy metal effects on earthworms in different ecosystems

Elevated heavy metals in soil are a serious environmental problem that threatens human health and other organisms. Earthworms are widely used as pollution bioindicators of soil ecosystems. The influence of heavy metal content on species composition and population density of earthworms in soils of urban and natural ecosystems has been previously studied. The accumulation of heavy metals in earthworm samples was measured using atomic absorption spectrometry. This study found representatives of 11 species of earthworms in biogeocenoses of the Zailiisky Alatau foothills. The low occurrence of earthworms in ecosystems with a maximum content of cadmium (0.25±0.0024 mg/kg), lead (16±0.70 mg/kg) and arsenic (2.84±0.05 mg/kg) was marked. The number and variety of species of lumbricidofauna differed in urban and natural habitats, indicating that increased heavy metal content substantially impacts earthworms. Earthworms can absorb heavy metals from contaminated soils, which simulates the actions of key elements in the body and causes diseases. Thus, one of the primary determining factors of a positive physical and chemical state of the soil is the number and species composition of earthworms. These data can be used to monitor soil contamination near industrial facilities.

Determining the geographical origin of lettuce with data mining applied to micronutrients and soil properties

Lettuce (Lactuca sativa) is the main leafy vegetable produced in Brazil. Since its production is widespread all over the country, lettuce traceability and quality assurance is hampered. In this study, we propose a new method to identify the geographical origin of Brazilian lettuce. The method uses a powerful data mining technique called support vector machines (SVM) applied to elemental composition and soil properties of samples analyzed. We investigated lettuce produced in São Paulo and Pernambuco, two states in the southeastern and northeastern regions in Brazil, respectively. We investigated efficiency of the SVM model by comparing its results with those achieved by traditional linear discriminant analysis (LDA). The SVM models outperformed the LDA models in the two scenarios investigated, achieving an average of 98 % prediction accuracy to discriminate lettuce from both states. A feature evaluation formula, called F–score, was used to measure the discriminative power of the variables analyzed. The soil exchangeable cation capacity, soil contents of low crystalized Al and Zn content in lettuce samples were the most relevant components for differentiation. Our results reinforce the potential of data mining and machine learning techniques to support traceability strategies and authentication of leafy vegetables.

Determining the geographical origin of lettuce with data mining applied to micronutrients and soil properties

Lettuce (Lactuca sativa) is the main leafy vegetable produced in Brazil. Since its production is widespread all over the country, lettuce traceability and quality assurance is hampered. In this study, we propose a new method to identify the geographical origin of Brazilian lettuce. The method uses a powerful data mining technique called support vector machines (SVM) applied to elemental composition and soil properties of samples analyzed. We investigated lettuce produced in São Paulo and Pernambuco, two states in the southeastern and northeastern regions in Brazil, respectively. We investigated efficiency of the SVM model by comparing its results with those achieved by traditional linear discriminant analysis (LDA). The SVM models outperformed the LDA models in the two scenarios investigated, achieving an average of 98 % prediction accuracy to discriminate lettuce from both states. A feature evaluation formula, called F­score, was used to measure the discriminative power of the variables analyzed. The soil exchangeable cation capacity, soil contents of low crystalized Al and Zn content in lettuce samples were the most relevant components for differentiation. Our results reinforce the potential of data mining and machine learning techniques to support traceability strategies and authentication of leafy vegetables.(AU)

Determining the geographical origin of lettuce with data mining applied to micronutrients and soil properties

ABSTRACT Lettuce (Lactuca sativa) is the main leafy vegetable produced in Brazil. Since its production is widespread all over the country, lettuce traceability and quality assurance is hampered. In this study, we propose a new method to identify the geographical origin of Brazilian lettuce. The method uses a powerful data mining technique called support vector machines (SVM) applied to elemental composition and soil properties of samples analyzed. We investigated lettuce produced in São Paulo and Pernambuco, two states in the southeastern and northeastern regions in Brazil, respectively. We investigated efficiency of the SVM model by comparing its results with those achieved by traditional linear discriminant analysis (LDA). The SVM models outperformed the LDA models in the two scenarios investigated, achieving an average of 98 % prediction accuracy to discriminate lettuce from both states. A feature evaluation formula, called Fscore, was used to measure the discriminative power of the variables analyzed. The soil exchangeable cation capacity, soil contents of low crystalized Al and Zn content in lettuce samples were the most relevant components for differentiation. Our results reinforce the potential of data mining and machine learning techniques to support traceability strategies and authentication of leafy vegetables.

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat / Bioacumulação de metais pesados nos tecidos de Plagiostomo esquizotórax em River Swat

Snow trout (Schizothorax plagiostomus) is an economically important freshwater fish, mostly found in northern areas of water reservoirs of Pakistan. The current study was conducted in River Swat to analyze the bioaccumulation of heavy metals (Pb, Cr, Ni, and Zn) in tissues of Schizothorax plagiostomus. Tissues were extracted and dissolved in perchloric acid (HClO4) and nitric acid (HNO3) along with hotplate. The heavy metals, zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), and Nickel (Ni) were determined using Perkin Elmer 2380 atomic absorption spectrophotometer. Results shows great variation in the content of the metal related to tissue type and sampling sites. A high concentration of bioaccumulation was reported at Charbagh, whereas lowest at Odigram: Charbagh>Landakai>Odigram. In the same way, Cr was the most accumulated heavy metal followed by lead, nickel, and Zinc.

A truta das neves (Schizothorax plagiostomus) é um peixe de água doce economicamente importante, encontrado principalmente nas áreas ao norte de reservatórios de água do Paquistão. O presente estudo foi realizado em River Swat para analisar a bioacumulação de metais pesados (Pb, Cr, Ni e Zn) em tecidos de Schizothorax plagiostomus. Os tecidos foram extraídos e dissolvidos em ácido perclórico (HClO4) e ácido nítrico (HNO3) com placa de aquecimento. Os metais pesados zinco (Zn), chumbo (Pb), cromo (Cr) e níquel (Ni) foram determinados usando espectrofotômetro de absorção atômica Perkin Elmer 2380. Os resultados mostram grande variação no conteúdo do metal relacionado ao tipo de tecido e locais de amostragem. Uma alta concentração de bioacumulação foi relatada em Charbagh, enquanto a mais baixa, em Odigram: Charbagh > Landakai > Odigram. Da mesma forma, Cr foi o metal pesado mais acumulado, seguido por Pb, Ni e Zn.

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat

Abstract Snow trout (Schizothorax plagiostomus) is an economically important freshwater fish, mostly found in northern areas of water reservoirs of Pakistan. The current study was conducted in River Swat to analyze the bioaccumulation of heavy metals (Pb, Cr, Ni, and Zn) in tissues of Schizothorax plagiostomus. Tissues were extracted and dissolved in perchloric acid (HClO4) and nitric acid (HNO3) along with hotplate. The heavy metals, zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), and Nickel (Ni) were determined using Perkin Elmer 2380 atomic absorption spectrophotometer. Results shows great variation in the content of the metal related to tissue type and sampling sites. A high concentration of bioaccumulation was reported at Charbagh, whereas lowest at Odigram: Charbagh>Landakai>Odigram. In the same way, Cr was the most accumulated heavy metal followed by lead, nickel, and Zinc:

Resumo A truta das neves (Schizothorax plagiostomus) é um peixe de água doce economicamente importante, encontrado principalmente nas áreas ao norte de reservatórios de água do Paquistão. O presente estudo foi realizado em River Swat para analisar a bioacumulação de metais pesados (Pb, Cr, Ni e Zn) em tecidos de Schizothorax plagiostomus. Os tecidos foram extraídos e dissolvidos em ácido perclórico (HClO4) e ácido nítrico (HNO3) com placa de aquecimento. Os metais pesados zinco (Zn), chumbo (Pb), cromo (Cr) e níquel (Ni) foram determinados usando espectrofotômetro de absorção atômica Perkin Elmer 2380. Os resultados mostram grande variação no conteúdo do metal relacionado ao tipo de tecido e locais de amostragem. Uma alta concentração de bioacumulação foi relatada em Charbagh, enquanto a mais baixa, em Odigram: Charbagh > Landakai > Odigram. Da mesma forma, Cr foi o metal pesado mais acumulado, seguido por Pb, Ni e Zn.

Arbuscular mycorrhizal fungi in wheat grown in copper contaminated soil / Fungos micorrízicos arbusculares no cultivo de trigo em solo contaminado com cobre

At high soil concentrations, copper (Cu) is toxic to plant development. Symbiosis carried out between microorganisms and plant species are alternatives to minimize plant toxicity in copper contaminated soil. The present study aimed to select species of arbuscular mycorrhizal fungi for the development of wheat plants in copper contaminated soil. The experimental design was completely randomized in a 4 × 6 factorial arrangement, with four sources of inocula: three species of arbuscular mycorrhizae (Acaulospora colombiana, Gigaspora Margarita and Rhizophagus clarus) and one without inoculum (control), and six doses of copper in the soil (0, 80, 160, 240, 320, and 400 mg kg-1), with seven replications. Plant height, root length, root volume, root dry mass, specific surface area, average root diameter, root, shoot and grain Cu content and mycorrhizal colonization rate were evaluated. Root dry mass and mycorrhizal colonization were negatively affected by high Cu doses in the soil. The mycorrhizal isolates Acaulospora Colombiana and Gigaspora Margarita provide greater wheat height, root length and specific surface area and lower Cu content. Mycorrhizal colonization with the fungi Acaulospora Colombiana, Gigaspora Margarita and Rhizophagus clarus results in lower copper content in wheat shoots and grains.(AU)

Em elevadas concentrações no solo, o cobre (Cu) é tóxico para o desenvolvimento dos vegetais. Simbioses realizadas entre microrganismos e espécies vegetais são alternativas para minimizar a toxidez das plantas em solo contaminado com cobre. O trabalho teve como objetivo selecionar espécies de fungos micorrízicos arbusculares para o desenvolvimento de plantas de trigo em solo contaminado com cobre. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em arranjo fatorial 4 × 6, sendo quatro fontes de inóculos: três espécies de micorrizas arbusculares (Acaulospora colombiana, Gigaspora margarita e Rhizophagus clarus) e sem inóculo (testemunha) e seis doses de cobre no solo (0, 80, 160, 240, 320 e 400 mg kg-1), com sete repetições. Avaliou-se a altura de plantas, comprimento de raiz, volume de raízes, massa seca de raiz, área superficial específica, diâmetro médio de raiz, teor de cobre na raiz, na parte aérea e no grão e porcentagem de colonização micorrízica. A massa seca de raiz e a colonização micorrízica foram afetadas negativamente com altas doses de Cu no solo. Os isolados micorrízicos Acaulospora Colombiana e Gigaspora Margarita proporcionam maior altura, comprimento de raiz e área superficial específica e menor teor de Cu no grão na cultura do trigo. A colonização micorrízica com os fungos Acaulospora Colombiana, Gigaspora Margarita e Rhizophagus clarus resulta em menor teor de cobre na parte aérea e nos grãos do trigo.(AU)